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La première expérience d'analyse de magma à très haute pression, par rayons X...

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La première expérience d'analyse de magma à très haute pression, par rayons X...

... conforte l'hypothèse d'une Terre primitive à deux océans de magma superposés

 

Une équipe européenne (Allemagne, France, Pays-Bas, Royaume-Uni) dirigée par Chrystèle Sanloup de l’Institut des Sciences de la Terre Paris (iSTeP, UPMC/CNRS) a révélé des changements de structure au sein de basaltes fondus à des pressions équivalentes à 1400 kilomètres de profondeur. Dans ces conditions extrêmes, le magma prend une forme plus dense et compacte. Les résultats soutiennent l'idée, qu’après son accrétion, la Terre primitive abritait deux océans de magma séparés par une couche cristalline. Ces expériences ont nécessité l’utilisation de la source de lumière PETRA III de DESY (Hambourg, Allemagne), une des plus brillantes au monde, elles ont été publiées dans la revue Nature du 7 novembre 2013.

 

Les magmas ont joué un rôle clé à tous les stades de l'évolution de la Terre, depuis la formation du noyau et de la croûte à partir d'un océan de magma, il y a plus de 4 milliards d'années, jusqu’à l'activité volcanique actuelle. Or si les propriétés physiques des laves sont bien étudiées, celles des magmas sous pression, dont elles sont issues, ne le sont pas. Il y a deux raisons à cela. La première est que comprimer et chauffer simultanément ces matériaux aux pressions et températures régnant dans les profondeurs de la Terre est un défi technique. La seconde est que ces liquides silicatés n'émettent que de faibles signaux par diffraction X et spectroscopie optique (Raman, IR), et sont donc difficiles à analyser. Lire l’intégralité de l’article sur le site de l’Insu.Nouvelle fenêtre

 

Échantillon de basalte après manipulation mais toujours dans une cellule à enclumes-diamant (à 35 GPa, on voit 3 billes de magma, correspondant à trois spots de chauffage laser, chacun faisant environ 20 microns de diamètre). Sanloup et al. Nature 2013.

 

Pour en savoir plus :

  • Institut des Sciences de la Terre Paris (iSTeP, UPMC/CNRS)Nouvelle fenêtre
  • SUPA, Centre for Science at Extreme Conditions and School of Physics and Astronomy (University of Edinburgh, UK)
  • DESY Photon Science (Hamburg, Germany)
  • Faculty of Earth and Life Sciences (Vrije Universität Amsterdam, The Netherlands)
  • Institut für Geowissenschaften (Goethe-Universit ât Frankfurt, Germany)

 

Référence :

Structural change in molten basalt at deep mantle conditions. Chrystèle Sanloup, James W. E. Drewitt, Zuzana Konôpkova´, Philip Dalladay-Simpson, Donna M. Morton, Nachiketa Rai, Wim van Westrenen & Wolfgang Morgenroth. Nature, 7 novembre 2013.

 

Contact :

Chrystèle Sanloup l iSTeP l chrystele.sanloup@upmc.fr

 

Vignette © Chystèle Sanloup (Istep CNRS/UPMC)



13/11/13